ACQUA BUONA O CATTIVA ? L’OGGI E LE SFIDE …Maggio 1945 Pier Giorgio MALERBA Attrezzature per...

ACQUA BUONA O CATTIVA ?

L’OGGI E LE SFIDE FUTURE

Giornata Mondiale dell’acqua 2016

LE OPERE CIVILI STRUTTURALI

AL SERVIZIO DELL’ACQUAP. Giorgio Malerba - [email protected]

T.Y. Lin Medal

Vice President IABMAS (Int. Ass. for Bridge Maintenance and Safety)

President of the IABMAS Italian Group.

DEPT. OF CIVIL AND ENVIRONMENTAL ENGINEERING

Pier Giorgio MALERBA

2ACQUA BUONA O CATTIVA ? L’OGGI E LE SFIDE FUTURE Giornata Mondiale dell’Acqua 2016

OPERE CIVILI STRUTTURALI AL SERVIZIO DELL’ACQUA

• DIGHE

• VASCHE E DEPURATORI

• BRIGLIE

• PILE IN ALVEO DEI PONTI

• SERBATOI SOPRAELEVATI



DIGHE



Rank Name Country Year of

completionStructure Height Structure volume

Reservoir

volumeInstalled capacity Type *

[m] [106 m3] [109 m3] [MW]

1 Tarbela Dam Pakistan 1976 143 153 13.7 3,478 TE/ER

2 Fort Peck Dam United States 1940 76.4 96 23 185 TE

3 Atatùrk Dam Turkey 1990 166 84.5 48.7 2.400 TE/ER

4 Houtribdijk Netherlands 1968 13 78 0 NA TE/ER

5 Oahe Dam United States 1963 75 70.3 29 786 TE/ER

6 Gardiner Dam Canada 1967 64 65.4 9.4 186 TE

7 Mangia Dam Pakistan 1967 147 65.4 7.25 1,000TE or

TE/ER

8 Oroville Dam United States 1968 230 59.6 4.36 819 TE/ER

9San Luis Dam (BF Sisk

Dam)United States 1967 93 59.6 2.52 424 TE

10 Nurek Dam Tajikistan 1980 300 54 10.5 3,200 TE

11 Samara Dam Russia 1955 52 54 57.3 2.315 TE or ER

12 Garrison Dam United States 1954 64 50.8 29 NA TE

13 Cochiti Dam United States 1975 76.5 50.2 0.73 NA TE

14 Aswan Dam Egypt 1970 111 44.3 169 2,100 TE/ER

15 W. A. C. Bennett Dam Canada 1968 186 43.7 7.4 2.876 TE

16 San Roque Dam Philippines 2003 200/210 4o 0.835 345 TE or ER

17 Fort Randall Dam United States 1953 50.3 38.2 6.7 320 TE/ER

18 Afsluitdijk Netherlands 1932 13 36.5 5.5 NA TE/ER

19 Kòlnbrein Dam Austria 1979 200 35.2 1.58 1,028.5 TE

20 Guri Dam Venezuela 1978 162 29.8 135 10.235 PG/ER

21 Three Gorges Dam China 2008 181 27.4 39.3 22.500 PG

LE DIGHE MAGGIORI - Type: TE - Earth; ER - Rock-fill; PG – Concr. gravity; CFRD – Concr. face rock fill



THREE GORGES DAM (CHINA)

THREE GORGES DAM

Paese: China

Anno di Completamento: 2008

Altezza: 181 m

Volume Strutturale: 27,4x106 m3

Volume del Bacino: 39,6x109 m3

Potenza Installata: 22.500 MW



ROOSEVELT DAM (USA)

ROOSEVELT DAM

Paese: Arizona, USA


Altezza: 109 m

Lunghezza al coronamento:369m

Volume Strutturale: 463x103 m3

Volume del Bacino: 2039x109 m3

Potenza Installata: 36 MW



HOOVER DAM (Boulder Canyon, Colorado, USA)

HOOVER DAM

Paese: Colorado, USA


Altezza: 221,3 m

Lunghezza al coronamento 379,2 m

Larghezza al coronamento:13,7 m

Larghezza alla base: 201,2 m



Potenza Installata: 2.080 MW



HOOVER DAM (Boulder Canyon, Colorado, USA)



DIGA DEL VAJONT

DIGA DEL VAJONT DOPO IL DISASTRO

9 ottobre 1963. 1917 vittime

Paese: Italia


Dismissione: 1963

Altezza: 264,6 m


Volume del Bacino: 168.715x106 m3



DIGA DI MORASCO (Val Formazza)

Paese: Italia

Anno:: 1940

Altezza: 55 m

Lunghezza al coronamento 565 m


Potenza Centrale di Morasco 45,6 MW



DIGA DEL SABBIONE (1949-53, Volume Cls 135x103 m3. Formazza)



PONTI


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Scalzamento alla base di pile di ponti

Effetto della posizione, dell’orientamento e della profondità di posa delle pile

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Scalzamento alla base di pile di ponti


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Fiume Po. Principali piene: 1926, 1951, 1994 and 2000.

Individuazione dei ponti esaminati

Ricognizione sui principali ponti dei fiumi

Lombardi per verificare lo stato delle pile

Indagine ANAS. Compartimento della

Lombardia.

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1. Casalmaggiore

2. Viadana

3. Borgoforte

4. (San Benedetto

Po)

5. Ostiglia

6. Piacenza

7. Montodine

8. Pontevico

9. Sarnico

10. Montecchio 1

11. Montecchio 2

12. Breno

14. Pieve Porto

Morone

15. Becca

20. (Turbigo)

15ACQUA BUONA O CATTIVA ? L’OGGI E LE SFIDE FUTURE Giornata Mondiale dell’Acqua 2016ACQUA BUONA O CATTIVA ? L’OGGI E LE SFIDE FUTURE Giornata Mondiale dell’Acqua 2016


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Caratteristiche dei ponti



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EFFETTO DEI CAMBIAMENTI DEL TERRITORIO E

DEL CLIMA

La progressiva impermeabilizzazione

(canalizzazione) dei bacini causata dall’espansione

delle aree urbane e dall’aumento delle reti

infrastrutturali . . .

La riduzione delle zone di espansione . . .

L’aumento dei corsi d’acqua confinati da arginature ..

. . . hanno causato una tendenza a crescere dei

livelli di piena e hanno incrementato la frequenza di

tali fenomeni.

A questo possono aver contribuito il notevole

impatto dei cambiamenti climatici.

La forma dell’alveo (posizione, orientamento della

corrente principale) possono variare in tempo inferiori

ai tempi di ritorno (uno o due secoli) usualmente

assunti in fase di progetto.

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[m]

Massimi livelli idrometrici registrati dalla

stazione idrometrica di Piacenza negli

ultimi due secoli



18

Lodi 10 Maggio 1796, Napoleone Bonaparte attraversa

il ponte di legno lungo 200m e composto da 57 campate



19

IL PONTE DI LODI Chronicle and Data

1158 Frederick I Redbeard authorized the building of the first stable crossing of the

Adda river, north-east of the city. Master Builder was Muzio della Gatta.

Later on . . . More bridges were erected and later destroyed.

1796 May 10 Napoleon Bonaparte, fighting against the Austrian Army, crossed in Lodi a

wooden bridge made of 57 spans and 200m long.

1859 During the second Italian Independence War, this bridge was burnt.

1863-64 The Milanese Architect Gualini built the present masonry bridge, made of 9

shallow arches, spanning 18.90m each, for a total length of 175m.

Later on . . . Some foundation settlements was observed.

1947 Strengthening of the foundations.

1970 - 71 The deck was refurbished in order to comply with the new traffic loads.

A weir was built 200m downstream to protect the basement of the bridge.

1972 - 2005 The weir caused some floods involving the town riverside.

2006 New hydraulic assessments and decision of lowering the weir.



20

THE LODI BRIDGE (Arch. Gualini 1863-1864)


21

Fino alla fine del 1800 l’attraversamento del Fiume Po avveniva principalmente su

ponti di barche

I primi ponti con campate di grande luce (circa 70 m) furono ponti a trave reticolare

con schema Gerber. Molti di questi sono tuttora in servizio.

Dopo la seconda guerra mondiale si assistette ad un progressivo incremento delle

luci e alla diffusione della tecnologia del cemento armato precompresso.

In molti casi le difficoltà maggiori non derivavano dal progetto della sovrastruttura, ma

dall’interazione con un regime fluviale impegnativo e caratterizzati da ciclicamente da

fenomeni di piena.



23

Rilievo della

livelletta

Confronto batimetria di costruzione con batimetria a 50 anni



Accumulo di trasporto solido a ridosso delle pile.



Riprese subacquee

in fondazione



Orientamento delle pile rispetto al

flusso

Per le opere di maggior importanza,

quali appunto i ponti sul Po, la forma e

l’orientamento delle pile rispetto al

flusso della corrente principale sono

tendenzialmente corretti.

In opere minori e su corsi d’acqua a

regime più irregolare, il plinto di

fondazione e di collegamento ai pali

affiora in corrispondenza del flusso

della corrente principale e costituisce

un evidente causa di erosione locale.Plinto di fondazione affiorante.



Da Les Hamil, Bridge Hydraulics

E & FN Spon, 1999

Figs. by B.W. Melville 1988

28

Erosione delle spalle

Erosione delle pile




Un fenomeno di scalzamenti in un

ponte d’epoca (senza armature)


Elaborazione grafica di un rilievo batimetrico. Ostiglia (Ing. C.Passoni)




Maggio 1945


Attrezzature per costruire le pile col sistema dei cassoni

Da C. Levi – Costruzioni, Hoepli 1937)



Sezione di una delle fondazioni del

St. Louis Bridge 1867-1874



A parte l’impoverimento dei corsi di malta

tra i mattoni della pila, la struttura si

presenta solida




Ponte con elevazione costruite con la tecnica dei pali-pila



Luci e altezze in

diverse scale per

evidenziare

l’andamento del

fondo alveo.


39

Intervento:

Aggiunta di coppie di pile (una

a monte e l’alta a valle)

collegate alle pile originali con

una struttura a forma di arco.




Gran parte degli stati di ammaloramento

degli elementi strutturali è causato da

dilavamenti e percolazioni. Nei periodi

invernali i cicli di gelo-disgelo accentuano

lgi stati fessurativi e anticipano la

corrosione delle armature.

Deve essere data grande attenzione ai

sistemi di convogliamento e deflusso delle

acque.



STRUTTURE PER L’APPROVVIGIONAMENTO

DELL’ACQUA



STRUTTURE PER APPROVVIGIONAMENTO DELL’ACQUA

Di solito costituiti da un telaio portante e da un vasca cilindrica superiore.

Molti si presentano come opere caratteristiche della storia e del paesaggio



SERBATOI SOPRAELEVATI (Water Towers)

Nella versione più moderna consistono in uno stelo cilindrico,

sormontato da un serbatoio conico (tazza) a parete sottile.

Questa geometria comporta numerosi vantaggi dal punto di vista

costruttivo ed è meno impattante sul paesaggio.

La costruzione può essere realizzata in diversi modi:

1. Su ponteggio che, partendo da terra, avvolge tutto il serbatoio.

2. Su ponteggio appeso allo stelo.

3. Su ponteggio a terra, cui segue il sollevamento con progressiva

costruzione dello stelo, che cresce sotto la tazza.

4. Su ponteggio a terra, cui segue il sollevamento della tazza

tramite cavi che la fanno scorrere lungo lo stelo realizzato in

precedenza.



Metodi di Costruzione:

1. Su ponteggio che, partendo da terra, avvolge tutto il serbatoio.

2. Su ponteggio appeso allo stelo.

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3. Su ponteggio a terra, cui segue il sollevamento con progressiva

costruzione dello stelo, che cresce sotto la tazza.

4. Su ponteggio a terra, cui segue il sollevamento della tazza tramite cavi.

La tazza scorre lungo lo stelo già realizzato.

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BREVETTO SOLES FORLI’

Ing. Vincenzo Collina



SERBATOI PREFABBRICATI TIPO

SCAC PER ACQUEDOTTI RURALI

Ing. Ferruccio Gambini.

Consorzio Bonifica Agro Veronese,

Tartaro e Tione di Verona

Capacità 200m3

Diametro max al bordo superiore: 9,90m

Altezza da terra al colmo: 41,35 m

Altezza vasca conica:8,65 m

Diametro dello stelo: 2,20 m

Spessore dello stelo: 120 mm

Fondazioni: di tipo indiretto (su pali)

Diametro plinto di Fondazione: 7,0 m

Massimo spessore plinto: 1,30 m

Pali: 18 pali piloti SCAC

.



Capacità: 2000 m3

Diametro max al bordo interno: 28,93 m

Altezza da terra al colmo: 47,71 m

Diametro dello stelo: 4,60 m

Spessore dello stelo: 500 mm

Fondazioni: di tipo indiretto (su pali)

Diametro del plinto di Fondazione: 20.40 m

Massimo spessore del plinto: 3.60 m

Pali: 30 pali 1000 mm

Quota di imposta sotto piano campagna: -5,10 m

Altezza totale (47,71+1,50) = 49,21.

Diametro coronamento superiore: 5,80 m

Altezza coronamento superiore: 1.70 m

Fori passaggio cavi 6 per cavi 30T15-06” (sollevamento) + 6 cavi 22T15

per bloccaggio.

SERBATOIO PENSILE DI CARONNO PERTUSELLA (VA)



SERBATOIO PENSILE DI CARONNO PERTUSELLA (VA)



SERBATOIO DI CARONNO PERTUSELLA – METODO DI SOLLEVAMENTO

Diametro coronamento superiore: 5,80 m

Altezza coronamento superiore: 1.70 m

Fori passaggio cavi 6 per cavi 30T15-06” (sollevamento)

+ 6 cavi 22T15 per bloccaggio.



SERBATOIO PENSILE DI CARONNO PERTUSELLA (VA) – FASI COSTRUTTIVE

Vista del ponteggio a terra e delle lastre in c.a.

impiegate come cassero a perdere



Posizionamento delle armature.





Vista del coronamento superiore

Vista dei cavi calati lungo lo stelo




Montaggio degli impianti dalla scala

a chiocciola interna

Operazioni di completamento delle

copertura




Vista dell’interno della vasca

Vista dal basso della copertura



SERBATOIO PENSILE DI CARONNO PERTUSELLA (VA) – SERBATOIO FINITO

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